用世界級技術應對世界級難題
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-09-09 14:23
——華為助力雅礱江流域水風光一體化基地高質量開發(fā)
穆述
山巒雄偉、草原遼闊的川西，不僅有令人陶醉的自然美景，也有櫛比鱗次的人造奇跡——全球最大、海拔最高的數(shù)字化水光互補光伏電站。它就是我國九大清潔能源基地之一的雅礱江流域水風光一體化基地標志性項目——柯拉一期光伏電站。
全球最大、海拔最高的水光互補電站——雅礱江柯拉一期光伏。
截至目前，該基地已投產(chǎn)裝機接近2100萬千瓦，為四川電力保供發(fā)揮了“壓艙石”作用。
應用世界級技術應對世界級難題，通過數(shù)字化、智能化實現(xiàn)電站全生命周期的高質量發(fā)展，雅礱江柯拉一期光伏電站的“成長”經(jīng)驗成為全球流域型清潔能源基地建設可借鑒、可復制、可推廣的示范樣本。
這是新時代，實現(xiàn)“雙碳”目標謀篇落子的大膽探索，也是作答可再生能源大規(guī)模高質量發(fā)展中國之問，世界之問，時代之問，在關鍵之處的雄渾落筆。
8月22日至24日，以“碳路中國 光生萬物”為主題的2024數(shù)字化清潔能源大基地高峰論壇展示了雅礱江流域水電開發(fā)有限公司（以下簡稱“雅礱江公司”）攜手華為數(shù)字能源技術有限公司（以下簡稱“華為”）在清潔能源大基地領域共建電站數(shù)字化、智能化的最新聯(lián)創(chuàng)成果，并發(fā)布了《清潔能源大基地數(shù)字化技術白皮書》（以下簡稱《白皮書》）。
這是中國人在海拔4600米的川西大地上，以數(shù)為基，以智增效，為國家乃至全世界清潔能源發(fā)展貢獻出的一份獨具智慧的中國方案。
雅礱江柯拉一期光伏電站場址最高海拔4600米。
新時期呼喚新理念新模式
水電水利規(guī)劃設計總院副院長趙增海指出，新能源大型風光基地“三位一體”規(guī)劃建設，要求風光資源、調節(jié)支撐電源、輸電外送通道要協(xié)同發(fā)展。他表示，新時期要實現(xiàn)“雙碳”目標，需要用新理念新模式來推動可再生能源大規(guī)模高質量發(fā)展。
雅礱江流域水風光一體化基地坐落于高原地區(qū)。而高原場景是所有場景中地勢最復雜、環(huán)境最惡劣的場景之一。復雜的地貌、惡劣的氣候和海量的發(fā)電設備不僅使得電站運維問題逐漸突出，也為電站的合理規(guī)劃設計、高質量建設、穩(wěn)定并網(wǎng)、高效運行、安全運營等帶來了新的挑戰(zhàn)。
針對清潔能源大基地建設與運行運維中的挑戰(zhàn)，華為致力于將數(shù)字化技術融入光伏電站，推動清潔能源大基地從智能運維邁向全生命周期的“自動駕駛”新階段。
數(shù)字化則可以在電站設計、電站建設、電站運維和電站運營四大階段起到關鍵作用。其中包含工程探勘、仿真設計、施工進度管理、工程質量管理、工地安全管理、設備運維管理、電站運行保障、電站智能控制、多能協(xié)同、輔助決策、場站運營管理等多個方面，貫穿電站的全生命周期。
雅礱江公司與華為共同成立聯(lián)合創(chuàng)新中心，以柯拉一期光伏電站、扎拉山光伏電站等為實踐，通過聯(lián)合攻關、協(xié)同創(chuàng)新，共同推進清潔能源大基地智能設計、智能建設、智能運維、智能運營等關鍵技術的研究。
雙方在業(yè)內首次提出光伏電站“規(guī)—建—維—營全生命周期數(shù)字化”概念，依托基地打造科技創(chuàng)新高地，構建“規(guī)建維營”全生命周期數(shù)字化解決方案。
一方面，主動踐行“雙碳”目標，成功落地雅礱江柯拉一期光伏電站。另一方面，推進大基地電站數(shù)字化轉型，通過融合信息流與能量流，并深度運用智能化技術賦能電力行業(yè)，助力打造能源大基地新質生產(chǎn)力。
數(shù)字化催生新質生產(chǎn)力
在電站設計階段，雅礱江公司與華為通過利用3D建模和設計軟件等進行選址、建模、繪圖和模擬等，可以提升選址精準度，簡化選址流程。同時幫助運維人員提升設計效率、減少設計錯誤，實現(xiàn)高質量建站。
在工程建設階段，雅礱江公司與華為攜手創(chuàng)新，聯(lián)合解決方案生態(tài)伙伴一起設計、開發(fā)并在扎拉山光伏電站首次部署了智能工程管理平臺解決方案。厘米級的實景建模引擎幫助還原了電站的三維地貌，在線進行施工進度跟蹤，智能識別錯建、漏建情況；通過高精度的傾角/垂直度識別算法對樁基和組串的施工質量進行監(jiān)測，開發(fā)并調優(yōu)算法，當前準確率達99%，可以幫助客戶避免30%~40%的施工誤差，提升建站質量與電站發(fā)電效率。
光伏運維是保證光伏電站正常運轉的關鍵環(huán)節(jié)。華為與生態(tài)伙伴一起，為雅礱江柯拉一期光伏電站打造了一個覆蓋端到端流程的“智能運維駕駛艙”。以華為智能光伏電站管理系統(tǒng)為站內數(shù)據(jù)底座，負責場站內的發(fā)電、告警數(shù)據(jù)收集，并通過離散率分析、智能IV診斷、智能融合診斷技術對電站進行全面診斷。將告警和診斷信息上送至解決方案生態(tài)伙伴的集維系統(tǒng)的故障池中，由系統(tǒng)對故障運維的經(jīng)濟性進行分析并根據(jù)優(yōu)先級和分布自動規(guī)劃運維路線。通過路網(wǎng)建模繪制的站內導航系統(tǒng)，可將運維人員快速引導至故障設備。同時，該系統(tǒng)可以聯(lián)動工單系統(tǒng)，實現(xiàn)故障閉環(huán)。
運維人員在柯拉一期光伏電站現(xiàn)場。
在長達25年的電站生命周期內，電站會面臨自身效率衰減、電網(wǎng)消納困難、設備安全問題等多方面的挑戰(zhàn)。除了做好運維消缺工作，減少電站帶病運行之外，通過吸收先進的數(shù)字化、智能化的技術，促進電網(wǎng)消納、提升全生命周期發(fā)電量、提高電站安全性也至關重要。雅礱江柯拉一期電站項目部署了PR深度分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以呈現(xiàn)整站及單個子陣的發(fā)電效率，還通過分析各部件發(fā)電數(shù)據(jù)，給出包括組件損耗、低效設備損失、直流線纜損耗、箱變損耗、交流線纜損耗、設備故障損失、積灰/冰雪損失等在內的13類發(fā)電損失，可以通過PR看板直觀看出對電站發(fā)電損失的分布，快速識別最影響發(fā)電的問題。不僅輔助運維人員制定運維計劃，改善柯拉一期光伏電站的發(fā)電效率，還可以通過未來和其他電站的橫向比較，幫助客戶獲得建站和設備選型經(jīng)驗，使能客戶可持續(xù)、高質量建站。
雅礱江柯拉一期光伏電站運用無人機自動巡檢。
同時，柯拉一期光伏電站也是“水光互補”電站。光伏發(fā)出的電通過500伏輸電線路接入兩河口水電站，與水電站“打捆”輸出穩(wěn)定電源。光電與水電“夏季豐水期、冬季枯水期”特點形成天然互補，經(jīng)濟效益最大化，但這也對光功率預測的準確度提出了更高的要求。為了解決這個問題，華為創(chuàng)新性地將氣象大模型應用在了光伏領域，并將氣象模型的網(wǎng)格精細化，使其更符合光伏場站局部的氣象狀況。同時通過將數(shù)據(jù)治理和模型自更新技術與AI算法結合，開創(chuàng)了更為精準的輻照轉功率技術。大模型+AI，使場站的短期光功率預測準確度平均值達到90%以上，顯著減少了光功率預測精確度低于85%的情況，減少考核電量，提升電站收益，實現(xiàn)更高效的水光互補。
共同迎接更加綠色、智能的未來
光伏電站在過去的十年中逐步從基礎的數(shù)據(jù)監(jiān)控收集，走向了智能分析與策略優(yōu)化。從單設備、單場站的運維消缺走向了多場站、集中化的營維管理。然而，迄今為止的發(fā)展僅僅是數(shù)字化、智能化的開端。
未來的光伏電站將是全生命周期數(shù)字化的電站，數(shù)字化、智能化、無人化是其核心特征。它可以更好地與電網(wǎng)、其他能源及用戶需求協(xié)同，形成一個高效、靈活、可持續(xù)的能源生產(chǎn)和供應系統(tǒng)，在全球能源結構轉型中扮演更加關鍵的角色，為推動全球能源革命和應對氣候變化作出積極貢獻。
雅礱江流域水風光一體化基地的建設是四川省乃至全國清潔能源發(fā)展的重要里程碑。通過數(shù)字化技術的賦能和創(chuàng)新合作的推動，雅礱江流域正逐步構建起一個綠色、低碳、高效的能源生態(tài)系統(tǒng)。
為進一步推進深度合作，峰會期間，雅礱江公司還與華為共同舉行了“雅礱江柯拉一期光伏電站樣板點揭幕暨構網(wǎng)型儲能實證平臺”開工儀式，開啟合作新階段。
據(jù)悉，下一步，華為將持續(xù)研究多路徑水光儲互補提升光伏并網(wǎng)穩(wěn)定性、針對組件和地質沉降構建預測性維護能力等，用更多的創(chuàng)新成果支撐新能源高質量發(fā)展，并聚焦于數(shù)據(jù)底座與核心算法的研發(fā)，將推動“規(guī)建維營”全生命周期數(shù)字化管理達到新高度。
華為董事、華為數(shù)字能源總裁侯金龍強調，清潔能源基地是能源體系低碳轉型的關鍵，華為希望未來每個清潔能源基地都能走向數(shù)字化、智能化，最終實現(xiàn)“無人駕駛”，通過數(shù)字化技術提升基地的開發(fā)、規(guī)劃、管理水平，最終走向“無人運維”。未來，華為希望攜手伙伴客戶持續(xù)創(chuàng)新，在新一輪技術變革中占領先機，推動新能源發(fā)展走向高質量發(fā)展。
責任編輯：楊娜
